(57)【要約】【課題】  蛍光体などの発光体に電子源から放出された電子を照射することにより画像を表示するフラットパネルディスプレイにおいて、放電を抑制する発光体基板を提供する。【解決手段】  発光部材を有する発光体基板であって、複数の発光領域を含む発光体層を、その表面に有する基板と、前記発光体層を覆う導電性膜と、前記複数の発光領域上に配置されるように、前記導電性膜を覆う絶縁体膜と、を有することを特徴とする発光体基板。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置に用いられる発光部材を有する発光体基板であって、
（Ａ）複数の発光領域を含む発光体層を、その表面に有する基板と、
（Ｂ）前記発光体層を覆う導電性膜と、
（Ｃ）前記複数の発光領域上に配置されるように、前記導電性膜を覆う絶縁体膜と、
を有することを特徴とする発光体基板。
【請求項２】
前記絶縁体膜の体積抵抗率が１×１０６Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の発光体基板。
【請求項３】
前記絶縁体膜の膜厚が０．１μm以上２μm以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光体基板。
【請求項４】
前記絶縁体膜は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２から選択された材料からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発光体基板。
【請求項５】
前記発光体層は、複数の開口を有する部材と、該複数の開口の各々に配置された蛍光体とを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の発光体基板。
【請求項６】
前記絶縁体膜は、複数の絶縁体粒子の集合体からなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の発光体基板。
【請求項７】
前記複数の絶縁体粒子の一部は、その表面にゲッター材料を有することを特徴とする請求項６に記載の発光体基板。
【請求項８】
前記導電性膜は、行方向に互いに間隔を置いて並べられた複数の導電性膜から構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の発光体基板。
【請求項９】
前記発光体基板はさらに、前記基板上であって、前記発光体層が配置されていない領域に配置された、前記複数の導電性膜の各々を第１の抵抗体を介して共通に接続する共通電極を有することを特徴とする請求項８に記載の発光体基板。
【請求項１０】
前記複数の導電性膜の各々は、前記行方向とは垂直な方向である列方向における端部において、前記第１の抵抗体を介して前記共通電極に接続してなることを特徴とする請求項９に記載の発光体基板。
【請求項１１】
前記複数の導電性膜は、導電性領域と絶縁性領域とが交互に直列に接続した１つの膜から構成されることを特徴とする請求項９または１０に記載の発光体基板。
【請求項１２】
発光体基板と電子放出素子を有する基板とを含む画像表示装置であって、前記発光体基板が請求項１乃至１１のいずれかに記載の発光体基板であることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの電子線を利用した画像表示装置用の発光体基板および該発光体基板を用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＲＴをはじめとする画像表示装置は、より一層の大判化が求められ研究が盛んに行なわれている。近年、薄型の画像表示装置として電界放出型電子放出素子や表面伝導型電子放出素子などを用いたディスプレイの開発が行われている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
特許文献３には、たとえば図１１に示すような、マルチ電子ビ−ム源が開示されている。図中、４００１は表面伝導型放出素子を模式的に示したもの、４１０２は列方向配線、４１０３は行方向配線であり、単純マトリクス状に配線したマルチ電子ビーム源を構成している。また、図１１はこのマルチ電子ビ−ム源を用いた陰極線管（なお画像表示パネルと記載する場合もある）の構造であり、マルチ電子ビ−ム源４１０１を備えた外容器底４００１（なおリアプレートと表記する場合もある。）と側壁４００３（なお支持枠、外容器枠と記載する場合もある）と、蛍光体層４２０１およびメタルバック４２０３を備えたフェイスプレート４００２からなる構造である。また、フェイスプレート４００２上の蛍光体層４２０１には、電子ビームにより励起し発光させる蛍光体と、外光の反射を抑え蛍光体の混色を防ぐためのブラックマトリクスが設けられている。また、蛍光体層４２０１およびメタルバック４２０３には高圧導入端子４００５より高電圧が印加されており、アノード電極を形成している。
【０００４】
上記のような前記画像表示装置は、アノード電極の一部であるメタルバック４２０３に高電圧（なお加速電圧もしくはアノード電圧と表記する場合もある）を印加し、リアプレート４００１とフェイスプレート４００２の間に電界を生じさせ、電子ビーム源４１０１から放出した電子を加速し、蛍光体を励起させ発光させることにより画像を形成する。ここで、画像表示装置の輝度は加速電圧に大きく依存するため、高輝度化をおこなうためには加速電圧を高くする必要がある。また、画像表示装置の薄型化を実現するためには、画像表示パネルの厚さを薄くしなければならず、そのためリアプレート４００１とフェイスプレート４００２の距離を小さくしなければならない。このことより、リアプレート４００１とフェイスプレート４００２の間にはかなり高い電界が生じることになる。
【特許文献１】特開２００２−３４３２４１号公報
【特許文献２】特許第３３４３０６０号明細書
【特許文献３】特許第２９０３２９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、以上説明した表示パネルにおいては、以下のような問題点があった。
【０００６】
図１２は、上述の表示パネルの断面を示す模式図である。
【０００７】
前記画像表示装置は、電子ビーム源２１０１を有するリアプレート２００１とアノード電極であるメタルバック２１０３のあるフェイスプレート２００２を有しており、アノード電極２２０３に加速電圧Ｖａが印加されている。ここでアノード電極２２０３は、フェイスプレート２００２とリアプレート２００１の間の真空ギャップにより絶縁されている。ここで真空ギャップの寸法は画像表示パネルの奥行きを規定することになり小さいほうが好ましい。しかしながら表示パネルの奥行きが小さくなると、同じ電圧をアノード電極２２０３に印加しても、それを距離で除した値である電界強度は大きくなってしまい、放電する確率が増加してしまう。放電が生じると画像表示装置の画質を著しく劣化してしまう可能性もあり、画像表示装置の信頼性向上にあたり大きな問題となる。
【０００８】
ここでリアプレート２００１上の電子ビーム源２１０１から放出された電子はフェイスプレート２００２に飛翔しなければならないので、画像表示装置のリアプレート・フェイスプレート・側壁に囲まれた内部は真空に保たれる必要がある。
【０００９】
真空中における放電の原因としては、（１）カソード（ここではリアプレート）上に存在する微小突起に電界集中による電子放出が発生し、微小突起に流れる電流によるジュール熱で微小突起が加熱される（陰極加熱説）、もしくは対向のアノード（ここではフェイスプレート）が電子衝突により加熱される（陽極加熱説）ことにより放電にいたる、（２）電極に付着しているクランプ・微小粒子などが静電力で遊離・加速されて電極に衝突し、電極や粒子が加熱されることにより放電にいたる（クランプ説）、などがあげられる。
【００１０】
画像表示パネルの大判化を行うと、製造プロセス中に混入する異物粒子や部材から脱落する部材脱落物が、面積の増大に伴い混入する可能性が高くなる。したがって、表示パネルを大判化すればするほど（２）のクランプ説／異物粒子による放電の影響が大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、即ち、
発光部材を有する発光体基板であって、
（Ａ）複数の発光領域を含む発光体層を、その表面に有する基板と、
（Ｂ）前記発光体層を覆う導電性膜と、
（Ｃ）前記複数の発光領域上に配置されるように、前記導電性膜を覆う絶縁体膜と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
また、上記本発明は、さらに、絶縁体膜の体積抵抗率が１×１０６Ωｃｍ以上であることをもその特徴とする。
【００１３】
また、上記本発明は、さらに、前記絶縁体膜の膜厚が０．１μｍ以上２μｍ以下であることをもその特徴とする。
【００１４】
また、上記本発明は、さらに、前記絶縁体膜がＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２から選択された材料からなることをもその特徴とする。
【００１５】
また、上記本発明は、さらに、前記発光体層が複数の開口を有する部材と、該複数の開口の各々に配置された蛍光体とを含むことをもその特徴とする。
【００１６】
また、上記本発明は、さらに、前記絶縁体膜が複数の絶縁体粒子の集合体からなることをもその特徴とする。
【００１７】
また、上記本発明は、さらに、前記複数の絶縁体粒子の一部がその表面にゲッター材料を有することをもその特徴とする。
【００１８】
また、上記本発明は、さらに、前記導電性膜が行方向に互いに間隔を置いて並べられた複数の導電性膜から構成されることをもその特徴とする。
【００１９】
また、上記本発明は、さらに、前記基板上であって、前記発光体層が配置されていない領域に配置された、前記複数の導電性膜の各々を第１の抵抗体を介して共通に接続する共通電極を有することをもその特徴とする。
【００２０】
また、上記本発明は、さらに、前記複数の導電性膜の各々が、前記行方向とは垂直な方向である列方向における端部において、前記第１の抵抗体を介して前記共通電極に接続してなることをもその特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、さらに、前記複数の導電性膜が、導電性領域と絶縁性領域とが交互に直列に接続した１つの膜から構成されることをもその特徴とする。
【００２２】
そして、また、本発明は、上記発光体基板を用いた画像表示装置をもその特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、少なくとも電子ビーム源を有するリアプレートと、電子ビーム照射により発光する発光体および電子加速電圧を印加するためのアノード電極を有するフェイスプレートとの間が減圧状態に保たれている平板型画像表示装置において、減圧空間に存在する異物粒子に起因する放電の影響を減じることができ、歩留まり良く信頼性の高い画像表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のような、アノード基板（フェースプレート）と電子源基板（リアプレート）との間を真空状態（減圧状態）に維持し、アノードと電子源間に高電圧を印加するような画像表示装置において、フェースプレートとリアプレートとの間の空間に異物粒子が存在すると異物粒子による放電が発生する場合があるのは前述したとおりである。
【００２５】
異物粒子による放電は、異物粒子が画像表示パネル内の電界により帯電し、クーロン力を受けることにより、異物粒子が加速しエネルギーを得て対向基板に衝突、電極や粒子が加熱されることにより放電にいたると考えられている。
【００２６】
ここで、球状の粒子の粒径（半径）をｒとし、平行平板電極にはさまれたギャップ間の電圧をＶ／電界をＥ（ギャップをｄとするとＥ＝Ｖ／ｄ）とすると、粒子の帯電電荷量ｑ（絶対値）はつぎの数式１のようにあらわされる。
【００２７】
【数１】
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【００２８】
ここでεは媒質の誘電率（ここでは真空）とする。誘起される電荷量は、粒子がカソード側に付着している場合はマイナスであり、アノード側に付着している場合にはプラスとなる。粒子は帯電することにより電界からエネルギーを貰い、対向基板に向けて飛行をはじめる。対向基板の電極に衝突すると、粒子は跳ね返ると同時に反対符号に帯電する（電荷を交換する）ため、再び対向電極に向かって飛行する。したがって粒子の帯電電荷量が大きくなると、粒子の持つエネルギーが大きくなり放電に至りやすくなると考えられる。
【００２９】
そこで、本発明では、図１に示すように、フェイスプレート１００２のアノード電極（導電性膜）であるメタルバック１２０３表面に、粒子の帯電を妨げるような絶縁性の膜１２０５を設けることにより、粒子はアノード電極に衝突時に電荷を交換することが出来ず、粒子が得るエネルギーを制限することができる。その結果、粒子による放電を制限することが出来る。
【００３０】
メタルバック１２０３の表面に設ける絶縁膜１２０５に求められる機能としては、第一に粒子の帯電を妨げることにある。このためには、粒子がフェイスプレートにしょうとする際に、メタルバック１２０３に対して粒子の衝突時の作用時間中で電荷を交換し、反対符号になることを防ぐだけの電流制限性が必要である。すなわち、粒子がフェイスプレートに接触した際に、粒子とメタルバックの間の抵抗値がある一定以上であれば、粒子のフェイスプレートに対する接触中に交換する電荷量を防ぐことが出来る。したがって、フェイスプレートの発光体層の上面に設けられた導電成膜であるメタルバック上に絶縁体膜を設けることによって、粒子の電荷交換を制限することが出来、その結果粒子による放電を防ぎ信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来る。
【００３１】
また、上記絶縁体膜の要件としては、粒子が感じる抵抗値が挙げられる。粒子とアノード電極であるメタルバックとの間の抵抗値は、絶縁膜の体積抵抗率と厚さによって決定される。発明者等が鋭意検討した結果、絶縁体膜の体積抵抗率を１×１０６Ωｃｍ以上にすることで粒子による放電を抑制することが出来ること。
【００３２】
また、厚さについては、画像表示装置の構成上、リアプレート１００１の電子放出源から出た電子は、リアプレートとフェイスプレートの間の加速電圧で加速され、フェイスプレートに向かって飛んで行く。加速された電子は、メタルバックと絶縁体膜にてエネルギーを損失し、蛍光体に衝突することにより蛍光体を発光させ、画像を形成する。ここでメタルバックおよび絶縁体膜の厚さが２μｍ以上であると、絶縁体膜での電子のエネルギー損失が大きすぎて蛍光体を発光させることが出来ない。したがって、絶縁体膜の厚さは２μｍ以下が望ましい。
【００３３】
また、粒子の帯電を抑えるために必要な絶縁体膜の膜厚は、余り薄すぎると体積抵抗率を無視しトンネリング作用で粒子が帯電してしまうことから、０．１μｍ以上であることが望ましい。
【００３４】
上記のような絶縁体膜を、メタルバック上に設けることにより、異物粒子による放電を抑制した信頼性の高い発光体基板および画像表示装置を得ることが出来る。
【００３５】
また、本発明の画像表示パネルは内部を真空に保つために、ゲッターを設けることがある。ゲッター材料としてはＢａなどの金属蒸着膜を用いることが多い。また、ゲッターによる排気効果は、ゲッターの表面積が大きいほど大きくなるため、ＦＰのメタルバック上に蒸着される場合がある。その際には、上記のような絶縁性の膜を設けていても、金属膜が蒸着されるために、粒子の感じる抵抗値が小さくなり、帯電しやすくなってしまう。
【００３６】
そこで、メタルバック上に絶縁物の粒子を接着しておくと、ゲッターの金属蒸着膜を不連続に作製することが出来るため、異物粒子の帯電電荷量を抑えることが出来る。
【００３７】
また、メタルバックを短冊状に分断し、短冊１つあたりの静電容量を小さくすることにより、放電した際の放電電流を抑制することが出来る。分断する領域は、メタルバックの機能上、蛍光体の設けられていない領域であることが望ましい。また、各々の分断されたメタルバックには対向するリアプレートからの電子ビームが照射され電流が流れる。流れた電流による電圧降下が分断されたメタルバックのラインにより大きく異なると、均一性に乏しいになる恐れがある。したがって分断された各々のメタルバックは、外部電源につながれた共通電極に、抵抗を介してそれぞれ接続されていることが好ましい。その際に上記の絶縁層もしくは絶縁粒子がメタルバック分断領域（非発光領域）であることにより、発光に寄与する電子ビームのエネルギー損失を最低限に抑えることが出来る。
【００３８】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない場合は、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨の物ではない。
【００３９】
［実施形態例１］
以下に図１および図２を参照し、本発明第一の実施形態例について説明する。
【００４０】
図２は、本実施形態例に用いた表示パネルの斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。
【００４１】
図中、１００１は外容器底（なおリアプレートと表記する場合もある）、１００３は側壁、１００２はフェ−スプレ−トであり、１００１〜１００３により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。ここでリアプレート１００１とフェイスプレート１００２の間の間隔（ギャップ）は２ｍｍとした。
【００４２】
ここで、リアプレ−ト１００１には表面伝導型放出素子１１０１がＮｘＭ個形成されている。（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。本実施形態例においては、Ｎ＝２４０，Ｍ＝８０とした。）前記ＮｘＭ個の表面伝導型放出素子は、Ｍ本の行方向配線１１０３とＮ本の列方向配線１１０２により単純マトリクス配線されている。前記、１１０１〜１１０３によって構成される部分をマルチ電子ビ−ム源と呼ぶ。尚、ここでは、表面伝導型電子放出素子を用いたが、勿論、カーボンナノチューブを用いた電界放出型電子放出素子など、他の電子放出素子を用いることができる。
【００４３】
また、フェイスプレート１００２は、蛍光体膜１２０１を内包するアノード電極であるメタルバック１２０３を有し、高圧導入部１００５を通じてアノード電位が供給されている。高圧取り出し部には不図示の高圧導入端子がフェイスプレート側に設けられており、高圧電源１００６に接続されている。
【００４４】
図１は、本実施形態例に用いた表示パネルの断面図である。
【００４５】
ここで、フェイスプレート１００２には、本発明の特徴であるメタルバック１２０３上の絶縁体膜１２０５が設けられている。絶縁体膜１２０５の材質としては、粒子の帯電を阻害するだけの抵抗値を有せば良いが、本実施形態例では成膜が容易で体積抵抗率の高いものの得られるＳｉＯ２を使用した。本実施形態例では絶縁体膜としてＳｉＯ２を使用したが、もちろんこれに限定されるわけではなく、たとえばアルミナ、ジルコニア、チタニアなどの酸化物膜でも良いし、ＡｌＮ，ＧｅＮ，ＢＮなどの窒化物膜などでも良い。また、本実施形態例の絶縁体膜ＳｉＯ２は、ＣＶＤにて厚さ１μｍのＳｉＯ２膜を形成した。体積抵抗率測定用のパターンに同様にＣＶＤにて厚さ１μｍのＳｉＯ２を形成し、体積抵抗率を測定した結果３×１０１６［Ω・ｃｍ］であった。
【００４６】
このようにして得た画像表示装置に１０ｋＶの高電圧を印加したところ、長時間にわたり放電が起こらず、安定した画像を表示できた。
【００４７】
次に、表示パネルに用いたマルチ電子ビ−ム源について説明する。
【００４８】
本発明の画像表示装置に用いるマルチ電子ビ−ム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配もしくははしご型配置した電子源であれば、冷陰極素子の材料や形状あるいは製法に制限はない。したがって、たとえば表面伝導型放出素子やＦＥ型、あるいはＭＩＭ型などの冷陰極素子を用いることができる。
【００４９】
ただし、表示画面が大きくてしかも安価な表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好ましい。すなわち、ＦＥ型ではエミッタコ−ンとゲ−ト電極の相対位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極めて高精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。また、ＭＩＭ型では、絶縁層と上電極の膜厚を薄くてしかも均一にする必要があるが、これも大面積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。その点、表面伝導型放出素子は、比較的製造方法が単純なため、大面積化や製造コストの低減が容易である。また、発明者らは、表面伝導型放出素子の中でも、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成したものがとりわけ電子放出特性に優れ、しかも製造が容易に行えることを見いだしている。したがって、高輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子ビ−ム源に用いるには、最も好適であると言える。そこで、前記実施形態例の表示パネルにおいては、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素子を用いた。
【００５０】
次に、本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの製造法について、具体的な例を示して説明する。
【００５１】
（リアプレート工程）
＜配線、電極の形成＞
洗浄した青板ガラスの表面に、０．５［μｍ］のＳｉＯ２層をスパッタリングにより形成し、スパッタ成膜法とフォトリソグラフィ法を用いて表面伝導型電子放出素子の素子電極１１０５を形成する。材質は５［ｎｍ］のＴｉ、１００［ｎｍ］のＮｉを積層したものである。また、素子電極間隔は２［μｍ］とした（図６（ａ））。
【００５２】
続いて、Ａｇペーストを所定の形状に印刷し、焼成することにより列方向配線１１０２を形成した。列方向配線１１０２は電子源形成領域の外部まで延長され、電子源駆動用配線となる。該配線１１０２の幅は１００［μｍ］、厚さは約１０［μｍ］である（図６（ｂ））。
【００５３】
次に、ＰｂＯを主成分とし、ガラスバインダを混合したペーストを用い、同じく印刷法により絶縁層１１０６を形成する。これは上記列方向配線１１０２と後述の行方向配線１１０３を絶縁するものであり、厚さ約２０［μｍ］となるように形成した。尚、素子電極１１０５の部分には切り欠きを設けて、行方向配線１１０３と素子電極の接続をとるようにしてある（図６（ｃ））。
【００５４】
続いて、行方向配線１１０３を上記絶縁層１１０６上に形成する（図６（ｄ））。方法は列方向配線１１０２の場合と同じで、行方向配線１１０３の幅は３００［μｍ］、厚さは約１０［μｍ］である。
【００５５】
＜電子ビーム源作製＞
続いて、ＰｄＯ微粒子よりなる素子膜１１０４を形成する。素子膜１１０４の形成方法は、行・列方向配線１１０２・１１０３を形成した基板（リアプレート）１００１上に、スパッタリング法によりＣｒ膜を形成し、フォトリソグラフィ法により、素子膜１１０４の形状に対応する開口部をＣｒ膜に形成する。続いて、有機Ｐｄ化合物の溶液（ｃｃｐ−４２３０：奥野製薬（株）製）を塗布して、大気中３００［℃］、１２分間の焼成を行って、ＰｄＯ微粒子膜を形成した後、上記Ｃｒ膜をウェットエッチングにより除去して、リフトオフにより所定の形状の素子膜１１０４とする（図６（ｅ））。
【００５６】
次に、上記リアプレート１００１を、不図示の真空排気装置に接続し排気する。装置内の圧力が１０−４［Ｐａ］以下となったところで、フォーミング処理を行う。フォーミング工程は、行方向の各行毎に、行方向配線に波高値の漸増するパルス電圧を印加して行った。パルス間隔は１０［ｓｅｃ］、パルス幅は１［ｍｓｅｃ］とした。尚、フォーミング用のパルスの電流値を測定して、電子放出素子の抵抗値を同時に測定し、１素子あたりの抵抗値が１［ＭΩ］を越えたところで、その行のフォーミング処理を終了し、次の行の処理に移る。これを繰り返して、全ての行についてフォーミング処理を完了する。
【００５７】
次に、活性化工程処理を行う。この処理に先立ち、上記真空装置を２００［℃］に保持しながらイオンポンプにより排気し、圧力を１０−５［Ｐａ］以下まで下げる。続いて、アセトンを真空装置内に導入する。圧力は１．３×１０−２［Ｐａ］となるよう導入量を調整した。続いて、行方向配線にパルス電圧を印加する。パルス波形は、波高値１６［Ｖ］の矩形波パルスとし、パルス幅は１００［μｓｅｃ］とし１パルス毎に１２５［μｓｅｃ］間隔でパルスを加える行方向配線を隣の行に切り替え、順次行方向の各配線にパルスを印加することを繰り返す。この結果、各行には１０［ｍｓｅｃ］間隔でパルスが印加されることになる。この処理の結果、各電子放出素子の電子放出部近傍に炭素を主成分とする堆積膜が形成され、素子電流Ｉｆおよび放出電流Ｉｅが大きくなる。このようにして画像表示装置の電子ビーム源１１０１を作製した。
【００５８】
（フェイスプレート工程）
ガラスペーストおよび黒色顔料を含有したペーストを用い、図１０（ａ）のようなマトリクス状のブラックマトリクス１２０２を、スクリーン印刷法により厚さ１０μｍで作製した。またここで、ブラックマトリクス１２０２は、蛍光体の混色防止や、ビームが多少ずれても色ずれを起さない様にするためや、外光を吸収し画像のコントラストを向上する、等の理由で設けられる。本実施形態例ではスクリーン印刷法によりブラックマトリックスを作製したが、もちろんこれに限定されるものではなく、たとえばフォトリソグラフィー法をもちいて作製してもよい。また、ブラックマトリクス１１０２の材料として、ガラスペーストと黒色顔料を含んだペーストを用いたが、もちろんこれに限定されるものではなく、たとえばカーボンブラックなどを用いてもよい。またブラックマトリクス１１０２は、本実施形態例では図１０（ａ）のように、マトリクス状に作製したが、もちろんこれに限定される訳ではなく、図１０（ｂ）のようなデルタ状配列やストライプ状配列（不図示）やそれ以外の配列であっても良い。
【００５９】
次に、図１０（ａ）に示すように、ブラックマトリクス１２０２の開口部に、赤色・青色・緑色の蛍光体ペーストを用いてスクリーン印刷法により、３色の蛍光体を１色づつ３回に分けて作製した。本実施形態例ではスクリーン印刷法を用いて蛍光体膜を作製したが、もちろんこれに限定される訳ではなく、たとえばフォトリソグラフィー法などにより作製しても良い。また蛍光体はＣＲＴの分野で用いられているＰ２２の蛍光体とし、赤色（Ｐ２２−Ｒｅ３；Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋）、青色（Ｐ２２−Ｂ２；ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）、緑色（Ｐ２２−ＧＮ４；ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）のものを用いたが、もちろんこれに限定される訳ではなく、その他の蛍光体を用いても良い。
【００６０】
次に、ブラウン管の分野では公知であるフィルミング工程により、樹脂中間膜を作製し、その後に金属蒸着膜（本実施形態例ではＡｌ）を作製し、最後に樹脂中間層を熱分解除去させる事により厚さ１００ｎｍのメタルバックを作製した。その後、本発明の特徴である絶縁体膜１２０５を前述のとおり作製した。
【００６１】
（一体化（封着）工程）
気密容器を組み立てるにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保持させるため封着する必要があるが、たとえばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成することにより封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方法については後述する。
【００６２】
また、気密容器内部を真空に排気するには、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポンプとを接続し、気密容器内を１０のマイナス５乗［Ｐａ］程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッタ−膜（不図示）を形成する。ゲッタ−膜とは、たとえばＢａを主成分とするゲッタ−材料をヒ−タ−もしくは高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッタ−膜の吸着作用により気密容器内は１ｘ１０のマイナス３乗ないしは１ｘ１０のマイナス５乗［Ｐａ］の真空度に維持される。
【００６３】
［実施形態例２］
以下に図３を参照し、本発明第２の実施形態例について説明する。ただし第２の実施形態例以下では画像表示装置全般については実施形態例１と同様なものを使用したため、以下では本実施形態例において特徴的な部分のみの説明をおこなう。
【００６４】
実施形態例１と同様にリアプレート１００１および側壁１００３およびフェイスプレート１００２にて真空に維持された表示パネルにおいて、フェイスプレート１００２には本発明の特徴であるメタルバック１２０３上かつ非発光領域に絶縁体膜１２０５が設けられている。絶縁体膜１２０５の材質としては、実施形態例１と同様にＳｉＯ２を用いたがもちろんこれに限定されるわけではない。また、本実施形態例の絶縁体膜１２０５はＳｉＯ２をマスキングしＣＶＤにて厚さ５μｍの厚さで形成した。
【００６５】
このようにして得た画像表示装置に１０ｋＶの高電圧を印加したところ、長時間にわたり放電が起こらず、安定した画像を表示することが出来た。また、フェイスプレート１００２の発光領域にＳｉＯ２がないことにより、ＳｉＯ２膜による電子ビームのエネルギー損失がないため、明るくコントラストの高い良好な画像を得ることが出来た。
【００６６】
［実施形態例３］
以下に図４を参照し、本発明第３の実施形態例について説明する。ただし第２の実施形態例以下では画像表示装置全般については実施形態例１と同様なものを使用したため、以下では本実施形態例において特徴的な部分のみの説明をおこなう。
【００６７】
実施形態例１と同様にリアプレート１００１および側壁１００３およびフェイスプレート１００２にて真空に維持された表示パネルにおいて、フェイスプレート１００２のメタルバック１２０３上に本発明の特徴である絶縁体粒子１２０６が配置されている。絶縁体粒子１２０６の材質としては、体積抵抗率がおおむね１×１０６以上であれば特にどのような材料でもかまわないが、ここではＳｉＯ２の粒子で粒子直径が３μｍの物を用いた。粒子直径に関しては画像表示パネル内に残留する可能性があり、放電を発生させる可能性がある粒子直径を基準に考えればよく、おおむね数μｍ〜数十μｍ程度のものを用いるのが好ましい。また、絶縁粒子１２０６の接着に関しては、絶縁粒子１２０６にかかるクーロン力よりも強い力で拙著苦していればよいが、本実施形態例では粒子を散布する際に極小量の水ガラスを配合しメタルバック１２０３と絶縁粒子１２０６を接着している。
【００６８】
このようにして得た画像表示装置に１０ｋＶの高電圧を印加したところ、長時間にわたり放電が起こらず、安定した画像を表示することが出来た。
【００６９】
［実施形態例４］
以下に図５を参照し、本発明第４の実施形態例について説明する。ただし第２の実施形態例以下では画像表示装置全般については実施形態例１と同様なものを使用したため、以下では本実施形態例において特徴的な部分のみの説明をおこなう。
【００７０】
実施形態例３と同様にリアプレート１００１および側壁１００３およびフェイスプレート１００２にて真空に維持された表示パネルにおいて、フェイスプレート１００２のメタルバック１２０３上に本発明の特徴である絶縁体粒子１２０６が配置されている。また、メタルバック１２０３上および絶縁体粒子１２０６上には、画像表示パネル内を真空に保つために、ゲッター膜１２０７がもうけられている。ゲッター膜の材料としては、実効的に画像表示パネル内の気体分子を吸着できれば良いが、本実施形態例ではＢａ膜を設けた。そのほかにもＴｉなども良好な気体分子吸着特性をもつため用いられることもある。このようにフェイスプレート１００２側に導電性のゲッター膜を設けた際も、絶縁体粒子１２０６が有るためゲッター膜は不連続となり、異物粒子の帯電電荷量を制限することが出来る。
【００７１】
このようにして得た画像表示装置に１０ｋＶの高電圧を印加したところ、長時間にわたり放電が起こらず、安定した画像を表示することが出来た。
【００７２】
［実施形態例５］
以下に図６および図７を参照し、本発明第５の実施形態例について説明する。ただし第２の実施形態例以下では画像表示装置全般については実施形態例１と同様なものを使用したため、以下では本実施形態例において特徴的な部分のみの説明をおこなう。
【００７３】
図６は本発明の画像表示装置の画像領域内を列方向と平行な面で切断した模式的断面図であり、図７は本発明の画像表示装置のフェイスプレート１００２を、画像表示パネル内面かつ画像領域の行方向終端部の模式的平面図である。
【００７４】
実施形態例１と同様にリアプレート１００１および側壁１００３およびフェイスプレート１００２にて真空に維持された表示パネルにおいて、フェイスプレート１００２には短冊状のメタルバック１２０８、短冊状メタルバック１２０８に給電するための共通電極１２１１、共通電極１２１１と各々の短冊状メタルバック１２０８を電気的に接続する抵抗体１２１０、短冊状メタルバック１２０８を電気的に接続がほとんど行われない高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９を有する。メタルバックを短冊状に設けることにより、放電時にリアプレート１００１に流れ込む電荷量を小さくすることができ、放電電流を小さくし放電による損傷を小さくすることが出来る。また、共通電極１２１１および抵抗体１２１０を有することにより、各短冊間は適度な抵抗値で接続され、放電した短冊部にそれ以外の領域から電流が流れ込むのを制限できるのと同時に、定常時（画像表示時）には略同電位にすることが出来る。また、短冊状メタルバック１２０９間に高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９を有することにより、放電した短冊部にそれ以外の領域から電流が流れ込むのを制限できる。
【００７５】
短冊状のメタルバック１２０８の作製については、マスキングにより必要な部分のみメタルバックとしてアルミニウムを蒸着するような方法でも良いし、アルミニウムは全面に蒸着しリフトオフやレーザーによるトリミングなど必要でないところを後で除去するような方法で得ることも出来る。また共通電極１２１１については銀粒子含有導電性のペーストなどを用いスクリーン印刷などの厚膜プロセスを用いて形成した。また抵抗体１２１０も同様に酸化ルテニウムを含有した抵抗体ペーストなどを用いてスクリーン印刷などの厚膜プロセスを用いて形成した。また、高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９としては、実施形態例１で説明したブラックマトリクスを絶縁性のもの（低融点ガラスと黒色顔料を含むもの）を用いてスクリーン印刷で作製した。
【００７６】
このようなフェイスプレート１００２を用いることで、高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９にて異物粒子の帯電電荷量を制限し、異物粒子による放電を制限することが出来る。また、短冊状メタルバック１２０８により放電時の損傷を小さくすることが出来る。
【００７７】
このようにして得た画像表示装置に１０ｋＶの高電圧を印加したところ、長時間にわたり放電が起こらず、安定した画像を表示することが出来た。また、強制的に印加電圧を１５ｋＶまで上昇させた際に放電が発生したが、放電による損傷がほとんどなく画質の劣化しない信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来た。
【００７８】
［実施形態例６］
以下に図８および図９を参照し、本発明第６の実施形態例について説明する。ただし本実施形態例では画像表示装置全般については実施形態例５と同様なものを使用したため、以下では本実施形態例において特徴的な部分のみの説明をおこなう。
【００７９】
図８は本発明の画像表示装置の画像領域内を列方向と平行な面で切断した模式的断面図であり、図９は本発明の画像表示装置のフェイスプレート１００２を、画像表示パネル内面かつ画像領域の行方向終端部の模式的平面図である。
【００８０】
実施形態例１と同様にリアプレート１００１および側壁１００３およびフェイスプレート１００２にて真空に維持された表示パネルにおいて、フェイスプレート１００２には短冊状のメタルバック１２０８、短冊状メタルバック１２０８に給電するための共通電極１２１１、共通電極１２１１と各々の短冊状メタルバック１２０８を電気的に接続する抵抗体１２１０、短冊状メタルバック１２０８を電気的に接続がほとんど行われない高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９を有する。
【００８１】
また、本発明の画像表示パネルには内部を真空に保つために、フェイスプレート１００２上にゲッター膜が設けられている。ゲッター膜の材料としては、実効的に画像表示パネル内の気体分子を吸着できれば良いが、本実施形態例ではＢａ膜を設けた。そのほかにもＴｉなども良好な気体分子吸着特性をもつため用いられることもある。上記のようなゲッター膜は導電性を有するため、高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９に成膜されると、短冊状メタルバック１２０８同士が電気的に接続されてしまう。そこで実施形態例３と同様に絶縁体粒子１２０６を高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９に設けることにより、ゲッター膜を不連続とすること出来るため、短冊状メタルバック間の電気的接続を防ぐことが出来る。絶縁体粒子１２０６の材質としては実施形態例３と同様に、ＳｉＯ２の粒子で粒子直径が３μｍの物を用いた。また絶縁体粒子１２０６を設ける場所については、フェイスプレート１００２内面全体でも上記の目的を果たすことが出来るが、非発光部のみに設けることにより絶縁体粒子１２０６による電子ビームのエネルギー損失をなくすことが出来るため、高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部１２０９に設けた。
【００８２】
このようにして得た画像表示装置に１０ｋＶの高電圧を印加したところ、長時間にわたり放電が起こらず、安定した画像を表示することが出来た。また、強制的に印加電圧を１５ｋＶまで上昇させた際に放電が発生したが、放電による損傷がほとんどなく画質の劣化しない信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明第１の実施形態例の画像表示装置を示した模式的断面図である。
【図２】本発明第１の実施形態例の画像表示装置を、一部分切り欠いて示した模式的斜視図である。
【図３】本発明第２の実施形態例の画像表示装置を示した模式的断面図である。
【図４】本発明第３の実施形態例の画像表示装置を示した模式的断面図である。
【図５】本発明第４の実施形態例の画像表示装置を示した模式的断面図である。
【図６】本発明第５の実施形態例の画像表示装置を示した模式的断面図である。
【図７】本発明第５の実施形態例の画像表示装置のフェイスプレート内面行方向端部を示した模式的平面図である。
【図８】本発明第６の実施形態例の画像表示装置を示した模式的断面図である。
【図９】本発明第６の実施形態例の画像表示装置のフェイスプレート内面行方向端部を示した模式的平面図である。
【図１０】表示パネルのフェイスプレートの蛍光体配列を示した模式的平面図である。
【図１１】従来の画像表示装置の表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
【図１２】画像表示パネルの模式的断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００１  リアプレート
１００２  フェイスプレート
１００３  側壁
１００４  耐大気圧支持構造（スペーサ）
１００５  高圧導入部
１００６  高圧電源
１１０１  電子ビーム源
１１０２  列方向配線
１１０３  行方向配線
１１０４  （表面電動型電子放出）素子膜
１２０１  蛍光体膜
１２０２  ブラックマトリクス
１２０３  メタルバック
１２０５  絶縁成膜
１２０６  絶縁性粒子
１２０７  ゲッター膜
１２０８  短冊状メタルバック
１２０９  高抵抗体もしくは絶縁体の短冊状メタルバック分断部
１２１０  抵抗体
１２１１  共通電極
【図１】
2005135827.tif 000004
【図２】
2005135827.tif 000005
【図３】
2005135827.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005135827.tif 000009
【図７】
2005135827.tif 000010
【図８】
2005135827.tif 000011
【図９】
2005135827.tif 000012
【図１０】
2005135827.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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